用磁鐵聯接的電子積木

發現問題：

有一天，我像往常一樣去科技興趣小組上課，那是節電子課。課上，老師教我們一些電子電路方面的理論和相關的實際應用，并讓我們用電子積木來模擬演示。不過，光是講解還不能讓我們很好地理解和實際操作。于是，老師就拿著電子積木來為我們演示。老師一邊操作一邊講解，可是電子積木是以紐扣式聯接的，老師舉起來操作更十分困難。在搭接、整理時都很麻煩，也很費力，而且還容易松動。如果老師要演示就更麻煩了，有時會弄得手忙腳亂。于是，我便產生解決這個問題的想法：怎樣才能使電子積木方便使用?這個想法得到了老師的肯定：好的課題往往來自生活實踐!

明確課題：

在老師的提示下，我在百度、Google等搜索引擎和中國專利信息發布站、中國專利信息網等專利信息網上檢索，查到與“電子教具”有關的專利信息2條；查到關于“電子積木”有關信息3條；查到與“電子積木”有關的發明專利1條，但都沒有查到能解決實際問題的新型電子積木。因此這個問題一直困擾著我。

在一堂數學課上，老師把剪好的幾何圖形用磁鐵吸在黑板上來為我們上課。這激發了我的靈感：如果能把磁鐵安在電子積木上，不就能讓老師把電子積木吸在鐵質黑板上，輕松地給同學們演示了嗎?于是，我帶著這個想法找到老師，老師說這種設計應該能解決問題。于是，我開始了研制。

研制過程：

一、研制方向：1，要使電子積木能在黑板上演示，我設計了兩種方案：方案一是懸掛式，方案二是磁吸式。經過反復推敲，最后我還是選擇了相對簡便易行的“磁吸式”；2，解決聯接不方便的問題：磁鐵能吸鐵，那么有磁性的觸點能吸住鐵質觸點，利用這一特點，我將電子積木的按扣換成磁鐵，通過不同磁力強弱的磁鐵和鐵片吸接實驗，確定了聯接方式也是“磁吸式”，這樣就能輕易解決“電子積木在搭接、整理時很費力，容易松動；演示時會手忙腳亂”等問題。

二、畫示意圖，明確制作方案和相應需要解決的問題：1，用原有的電子積木改制，難點是“如何解決磁鐵和原線路的聯接問題”；2，另找板材制作，難點是“如何解決板材的加工問題”。

三、搜集有關的制作材料：雪弗板、漆包線、銅絲、電子元件和磁鐵片……

四、制作測試：在雪弗板上勾勒出電子積木的各種形狀并裁剪下來，然后在每塊板上鉆兩個小洞，接下來在兩個小洞之間穿過銅絲，再在銅絲中間插上各類電子元件，最后將兩片磁片、鐵片系在銅絲的兩端，在磁片、鐵片與銅絲的空隙處噴上熔膠。經過老師的完善，設計終于大功告成了。經過幾次測試，性能良好，運行也基本正常。最后，我們給這件作品命名為“用磁鐵聯接的電子積木”。

通過對比測試我們發現，這樣設計與常用的電子積木相比，有以下幾大優勢：可以方便在黑板上演示；聯接很輕松，不需較大的力氣；折疊式底板節省收藏空間，等等。

實用價值：

本課題的研究成功地并申請了國家專利。本專利前景很好，將惠及上億師生。我國有34個省，332個地級市2860個縣級市，按5萬學生／市，擁有率5％，純利10元／盒計算，價值近億。

研制花絮：

在制作測試過程中，不像想象的那樣一帆風順，而是一波三折。單單是收集磁鐵就費了許多時間，因為一般的磁鐵都較大，而我所需的磁鐵是又小又薄的圓片，好不容易找到合適的，但是磁力太小，不能牢固地吸在黑板上，總是輕輕一碰就掉下來，最后還是在網上買到大小形狀磁力都符合要求的磁鐵。

另一個問題是找不到合適的材料來當模板，因為普通的塑料板比較硬，不太好切割和打洞。木頭板雖然好切割和打洞，但容易裂開。后來，在我和老師的共同尋找下，最終決定用密度既小，又比較結實的雪弗板來當模板。

還有個問題是通電問題。一開始我在把雪弗板和磁鐵片連接的時候，用的是平時做模型時的502膠水，但做好通電的時候卻發現通不上電。后來經過研究發現，是磁鐵和模板連接中用的膠水把它們絕緣了，使電無法通過磁鐵經過銅導線再到最后的電子元件。通過多次改進測試，我們發現用熱熔膠和雙面膠不會使它絕緣。在其他老師和同學的幫助下，我們又對設計進行了多次改進，還想到了將底板改成折疊式，以節省收藏空間。在研究制作測試的過程中的實踐、磨練，提高了我解決實際問題的能力和信心。